井下開采盤區(qū)長度劃分探討

徐明生，李壽山，申 延，孫貴東

(1.貴州開磷設(shè)計研究院有限責(zé)任公司， 貴州 貴陽 550081；2.中藍(lán)長化工程科技有限公司， 湖南 長沙 410083)

0 引 言

開陽磷礦自20世紀(jì)80年代就開始推行盤區(qū)化開采，并在下屬的5個礦山中都得到了推廣應(yīng)用，取得了良好的效果。近年來，隨著企業(yè)的發(fā)展，礦山的生產(chǎn)任務(wù)逐年增加，這使得生產(chǎn)與開拓不平衡的矛盾也逐漸突出。盤區(qū)長度大具有井巷工程量少、投資省等優(yōu)點，但同時又存在盤區(qū)生產(chǎn)準(zhǔn)備時間長，中段可布盤區(qū)數(shù)量少等缺點；而盤區(qū)長度小就勢必會增加井巷工程量、增加投資，但其卻具有盤區(qū)生產(chǎn)準(zhǔn)備時間短、中段可布盤區(qū)數(shù)量多等優(yōu)點。因此選擇合理的盤區(qū)長度參數(shù)就顯得尤為重要。

沙壩土礦段位于貴州省開陽縣洋水礦區(qū)北部，是開磷集團所有礦段中資源儲量最大、礦石質(zhì)量最好、開采條件最優(yōu)的礦段，相對其他礦段，擴大其規(guī)模，具有較大的經(jīng)濟和技術(shù)優(yōu)勢。為滿足發(fā)展需要，開磷集團決定將沙壩土礦段的生產(chǎn)規(guī)模從原來規(guī)劃的120萬t/a進(jìn)一步擴大到200萬t/a以上，設(shè)計基建中段為560 m中段。沙壩土礦段原有中段均采用汽車運輸方式，盤區(qū)長度一般在800 m左右。擴大生產(chǎn)規(guī)模后，如繼續(xù)采用汽車運輸，汽車數(shù)量必然大幅增加，為保證通風(fēng)效果也勢必會大幅增加通風(fēng)投資及成本。經(jīng)論證設(shè)計確定560 m中段采用膠帶運輸方式，保留570 m水平分段巷道作為無軌運輸巷道。

560 m中段礦體走向長度約7600 m（南、北兩個礦塊）。因生產(chǎn)規(guī)模擴大，必然需要增加同時生產(chǎn)盤區(qū)數(shù)量，而增加生產(chǎn)盤區(qū)數(shù)量的方式有兩個：一是增加同時生產(chǎn)中段數(shù)量；二是減小盤區(qū)長度。但增加同時生產(chǎn)中段數(shù)量會給生產(chǎn)組織、通風(fēng)管理等諸多方面帶來困難。為此提出在不增加同時生產(chǎn)中段數(shù)量的前提下，通過改變以往的盤區(qū)布置方式來滿足生產(chǎn)規(guī)模擴大的要求。

1 盤區(qū)劃分方案

1.1 每400 m長布置一個盤區(qū)方案

400 m長盤區(qū)布置方案如圖1所示。

圖1 盤區(qū)布置（400 m）

按400 m一個盤區(qū)，560 m中段可劃為19個盤區(qū)，每個盤區(qū)中間布置一條斜坡道，在盤區(qū)斜坡道附近布置一條礦石溜井和一條廢石溜井，全礦共設(shè)38條溜井。鏟運機最大運距280 m左右，平均運距180 m。在每條采場溜井的底部掘進(jìn)轉(zhuǎn)運巷道，安裝給礦膠帶將礦石運到中段大巷膠帶。另外為了控制礦石塊度，在每個溜井的分段平巷的卸礦口設(shè)格篩和破碎機，中段共布置給料膠帶19條，格篩324處，移動式破碎機3臺。采場采用電動鏟運機出礦，共需6臺。

1.2 每600 m長布置一個盤區(qū)方案

600 m長盤區(qū)布置方案如圖2所示。

圖2 盤區(qū)布置（600 m）

按600 m一個盤區(qū)，560 m中段可劃為13個盤區(qū)，每個盤區(qū)中間布置一條斜坡道，在盤區(qū)斜坡道附近布置一條礦石溜井和一條廢石溜井，全礦共設(shè)26條溜井。鏟運機最大運距380 m左右，平均運距230 m。在每條采場溜井的底部掘進(jìn)轉(zhuǎn)運巷道，安裝給礦膠帶將礦石運到中段大巷膠帶。另外為了控制礦石塊度，在每個溜井的分段平巷的卸礦口設(shè)格篩和破碎機，中段共布置給料膠帶19條，格篩208處，移動式破碎機3臺?？紤]到盤區(qū)端部采場到溜井的運礦距離太長，超過電動鏟運機的有效運輸距離，需配部分柴油鏟運機出礦，全礦出礦共需3臺柴油鏟運機和4臺電動鏟運機。

1.3 400 m長盤區(qū)方案與600 m長盤區(qū)方案對比分析

400 m長盤區(qū)方案成倍增加了盤區(qū)數(shù)量，其盤區(qū)數(shù)量為19個，按盤區(qū)利用系數(shù)0.7考慮，生產(chǎn)盤區(qū)數(shù)量可達(dá)到13個。盤區(qū)生產(chǎn)能力按25萬t/a考慮，560 m中段生產(chǎn)能力可以達(dá)到325萬t/a。

600 m長盤區(qū)方案增加的盤區(qū)數(shù)量比400 m長盤區(qū)方案少，其盤區(qū)數(shù)量為 13個，按盤區(qū)利用系數(shù)0.7考慮，生產(chǎn)盤區(qū)數(shù)量為9個，560 m 中段生產(chǎn)能力可以達(dá)到225萬t/a。

兩方案的生產(chǎn)能力均可滿足業(yè)主對規(guī)模的需求，進(jìn)一步的分析對比見表1。

表1 盤區(qū)劃分方案比較

從表1可以看出，600 m長盤區(qū)方案具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢，雖然采場內(nèi)需采用部分柴油鏟運機出礦，采場空氣質(zhì)量較差，但可以通過加強通風(fēng)來解決，因此設(shè)計推薦600 m長盤區(qū)方案。

2 方案應(yīng)用情況

比選推薦的盤區(qū)設(shè)計方案，得到了沙壩土礦的認(rèn)可并在實際開采中應(yīng)用。因其長度既滿足了生產(chǎn)能力對盤區(qū)數(shù)量的要求，又節(jié)省了工程量。目前為止，沙壩土礦段560 m中段所有盤區(qū)均已施工，部分盤區(qū)已進(jìn)入開采階段，該中段所有盤區(qū)均采用600 m長盤區(qū)布置方案。目前，沙壩土礦段正在施工的480 m中段也擬繼續(xù)沿用600 m長盤區(qū)方案。

3 結(jié) 語

磷礦山生產(chǎn)規(guī)模越來越趨向于大型化，生產(chǎn)盤區(qū)的數(shù)量是保證生產(chǎn)能力的前提要素。為滿足生產(chǎn)能力的要求，可以選擇增加同時生產(chǎn)中段數(shù)量擴大生產(chǎn)能力。但開采中段數(shù)量的增加會給生產(chǎn)組織、通風(fēng)管理帶來諸多的困難，而且必然會大幅增加井巷工程量、增加投資和生產(chǎn)成本。本文在不增加生產(chǎn)中段數(shù)量的前提下有效增加了盤區(qū)數(shù)量，滿足了礦山對生產(chǎn)規(guī)模的要求，在實際應(yīng)用中顯現(xiàn)出了良好的效果，為同類礦山生產(chǎn)開拓布置提供了參考。